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變頻空壓機節能分析
作者:wxnazhi    發布于:2015-05-25 19:57:01    文字:【】【】【

.矢量變頻空壓機節能原理

變頻器矢量控制技術是將電動機定子電流分解為正交的勵磁電流和轉矩電流兩個分量,分別進行控制。使電機在低頻(0.5HZ)時,也能保證150%的輸出扭矩。從而使空壓機能夠完成休眠、帶載直接啟動等等功能。由于采用了矢量變頻技術,使電機電流使用率大幅提高,實現最大限度的節能。

 

1. 可變流量,避免加卸載控制的浪費

如圖1所示,工頻控制時,機組需要頻繁對電磁閥進行加卸載,每次加卸載都

會有電流突變,而變頻控制時,變頻器通過調節電機轉速,根據實際需求氣量產氣,既降低了高負載運行電流,也避免了卸載浪費損耗.

                  1 工頻、變頻控制電流特性對比
2.
恒壓供氣,避免壓差產生的浪費
如圖2所示,工頻機組是通過設定“工作壓力上限”和“工作壓力下限”,排氣壓力在工作壓力上限和下限之間不停的浮動。而變頻機組則可以根據實際的用氣量自動調節電機的轉速;并采用了先進的PI調節算法,使排氣壓力穩定在設定壓力0.01Mpa的位置。

例如:假設實際用氣壓力為7Bar,工頻機組設定“工作壓力上限”和“工作壓力下限”分別為6bar8bar。壓力就在8bar6bar之間浮動,而電磁閥在8bar時卸載,6bar時加載,2bar壓差就帶來了高負荷電流損耗。圖中陰影部分即為節省的能耗。
 

 

           2 變頻、工頻控制氣壓對比圖

.矢量變頻空壓機特點:

1.      省電

矢量變頻空壓機采用矢量變頻節能技術,具體原理參見變頻空壓機節能原理一節。

2.       供氣壓力恒定

普通空壓機,通過設定“工作壓力上限”和“工作壓力下限”將氣壓穩定在一定的范圍,這就導致,氣壓必定是不穩定的,而且有很大的浪費,降低生產效率,嚴重的會降低產品質量。而矢量變頻空壓機通過內部PI調節,可以產生恒定氣壓。

矢量變頻器的高速響應對用氣突變的應用場所特別的適合. 如工業控制用汽缸/襪機等等.

3.       噪音低

變頻空壓機啟動、運行平穩,沒有普通螺桿機的頻繁加卸載聲。如果采用雙變頻控制(主電機、風機雙變頻),則效果更好,而且空壓機排氣溫度可以控制在±2度以內,避免散熱器結露。

4.      對電網沖擊?。ㄗ园l電用戶裝機容量?。?/span>

變頻空壓機啟動電流小,電磁閥加、卸載時電流平穩升、降,對電網沖擊小,因此配電容量也比非變頻空壓機的要小。

5.      減少機械損耗、提高使用壽命

 

變頻空壓機減少了電磁閥的頻繁加、卸載,提高電磁閥的使用壽命,避免長期高速運行對機組的損耗。而且電磁閥在初次上電后,幾乎不再動作,既延長使用壽命,也延長了它的維護周期,節省運行費用。

6. 休眠功能

在用氣量很小,或是不用氣的情況下,系統會進入休眠狀態.實現最大限度的節能.在休眠中,實際壓力達到休眠喚醒壓力時,變頻器高速響應,立即啟動.

休眠功能有效時,變頻器必須工作在矢量模式.

 

.變頻空壓機節能分析(參考數據)

舉例一臺55KW的普通機組,平均產氣只占額定排氣量的70%,一年運行8000小時,電費0.7/度,與變頻機組相比,普通機組將產生兩個損耗:

A、空載損耗

B、壓差損耗,

其中:
    A
、空載損耗:
    30%
卸載時間×卸載時所產生的空載電流損耗(45%×55KW/小時)×8000小時/年×0.7/=41580/
    B
、壓差損耗:
    70%
加載時間×高出2bar壓差所帶來的損耗(14%×55KW/小時)×8000小時/年×0.7/=30184/年。
    
綜上所述,變頻機組交普通機組節能41580+30184=71764/年,

按照上述方法計算得到各種功率變頻機組每年省電金額:

功率/KW

7.5

11

15

22

37

55

75

90

110

250

省電/萬元

0.97

1.43

1.96

2.86

4.83

7.17

9.78

11.70

14.35

32.6

注:以上分析只做參考,具體節能要根據現場加卸載情況變化。

例如:假設實際用氣壓力為7Bar,工頻機組設定“工作壓力上限”和“工作壓力下限”分別為6bar8bar。壓力就在8bar6bar之間浮動,而電磁閥在8bar時卸載,6bar時加載,2bar壓差就帶來了高負荷電流損耗。圖中陰影部分即為節省的能耗。
 

 

           2 變頻、工頻控制氣壓對比圖

.矢量變頻空壓機特點:

1.      省電

矢量變頻空壓機采用矢量變頻節能技術,具體原理參見變頻空壓機節能原理一節。

2.       供氣壓力恒定

普通空壓機,通過設定“工作壓力上限”和“工作壓力下限”將氣壓穩定在一定的范圍,這就導致,氣壓必定是不穩定的,而且有很大的浪費,降低生產效率,嚴重的會降低產品質量。而矢量變頻空壓機通過內部PI調節,可以產生恒定氣壓。

矢量變頻器的高速響應對用氣突變的應用場所特別的適合. 如工業控制用汽缸/襪機等等.

3.       噪音低

變頻空壓機啟動、運行平穩,沒有普通螺桿機的頻繁加卸載聲。如果采用雙變頻控制(主電機、風機雙變頻),則效果更好,而且空壓機排氣溫度可以控制在±2度以內,避免散熱器結露。

4.      對電網沖擊?。ㄗ园l電用戶裝機容量?。?/span>

變頻空壓機啟動電流小,電磁閥加、卸載時電流平穩升、降,對電網沖擊小,因此配電容量也比非變頻空壓機的要小。

5.      減少機械損耗、提高使用壽命

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